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如何使用Java中的Optional

更新時間：2020年11月30日 10:03:04 作者：West2ers'' Blog

這篇文章主要介紹了如何使用Java中的Optional，幫助大家更好的理解和使用Java，感興趣的朋友可以了解下

NullPointerException是非常常見的異常。由于它，程序往往需要大量使用if-else代碼塊來處理空值，這使得代碼看起來不簡潔優(yōu)雅，且不方便自己和他人閱讀。本文介紹如何用Optional類來處理null值問題。

Optional類

先來看一段代碼：

String isocode = user.getAddress().getCountry().getIsocode().toUpperCase();

這段代碼在任何一個方法調(diào)用時，都有可能拋出NullPointerException。
而通常我們的處理方式是不斷地利用if代碼塊來確保上一步的值不為空并執(zhí)行下一步代碼。

if (user != null) {
  Address address = user.getAddress();
  if (address != null) {
    Country country = address.getCountry();
    if (country != null) {
      String isocode = country.getIsocode();
      if (isocode != null) {
        isocode = isocode.toUpperCase();
      }
    }
  }
}

嗯，一股切割器cutter的味道。

Optional類是Java8為了解決null值判斷問題，借鑒google guava類庫的Optional類而引入的一個同名Optional類，使用Optional類可以避免顯式的null值判斷（null的防御性檢查），避免null導(dǎo)致的NPE（NullPointerException）。

如何創(chuàng)建Optional實例

Optional類沒有公共構(gòu)造函數(shù)。但是確提供了三個靜態(tài)方法在不同情形下根據(jù)需求創(chuàng)建Optional實例。

Optional.of()

這個方法要求你傳入一個不為空的值（不一定是引用類型，也可以是原始類型），
所以下面這種寫法還是會拋出一個NullPointerException異常：

Optional.of(null);

可見Optional并不能完全避免NullPointerException，關(guān)鍵在于你是否正確以及規(guī)范地使用它。
但大多數(shù)情況下，我們使用Optional正是由于無法確定值是否為空。在這種情況下，我們使用下面這個方法。

Optional.ofNullable()

這個方法允許你傳入空值或者非空值。

Optional.empty()

這個方法會返回一個包裝空值的Optional實例。也許你會覺得它會有點雞肋（我一開始也是這么認(rèn)為的）。
考慮以下代碼：

int dividend = 10, divisor = 0;
int result = dividend / divisor;
Optional<Integer> o = Optional.of(result);

顯然它會在運行期拋出ArithmeticException異常，這使得后續(xù)對于o的可能存在的操作因異常而終止。

改寫如下：

int dividend = 10, divisor = 0;
Optional<Integer> o;
try {    
  int result = dividend / divisor;    
  o = Optional.of(result);
} catch (ArithmeticException e) {  
  o = Optional.empty();
}

訪問Optional實例的值
get()

它的源碼：

public T get() {    
  if (value == null) {
    throw new NoSuchElementException("No value present");    
  }    
  return value;
}

當(dāng)Optional實例包裝的是一個空值時，它會拋出NoSuchElementException。

所以在調(diào)用get()方法前我們還是需要判斷Optional是否包裝空值。
使用ifPresent()方法來判斷其包裝的是否是空值：

public static String getGender(Student student) {
  Optional<Student> stuOpt = Optional.ofNullable(student);
   if(stuOpt.isPresent()) {
      return stuOpt.get().getGender();
   }
    
   return "Unkown";
 }

而這其實是一種很糟糕的寫法，因為這種用法不但沒有減少null的防御性檢查，而且增加了Optional包裝的過程，違背了Optional設(shè)計的初衷，因此開發(fā)中要避免這種糟糕的使用。下文會介紹相對更好的寫法。

獲取默認(rèn)值

Optional提供了兩種方法來返回默認(rèn)值。

orElse()

orElse()會在Optional有值時返回它的值，否則就會返回傳入的默認(rèn)值。

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(getGender(null));    
  }    
  
  public static String getGender(Student student) {
    Student stuOpt = Optional.ofNullable(student).orElse(new Student();        
    return stuOpt.getGender();    
  }
}

orElseGet()

orElseGet()則稍有不同，它會在Optional有值時返回其值，否則就會執(zhí)行作為參數(shù)傳入的Supplier實例的get()方法，并返回其執(zhí)行結(jié)果。

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(getGender(null));    
  }    
  
  public static String getGender(Student student) {
    Student stuOpt = Optional.ofNullable(student).orElseGet(Student::new);      
    return stuOpt.getGender();    
  }
}

兩者的不同之處